DE4439514C2

DE4439514C2 - Cooler

Info

Publication number: DE4439514C2
Application number: DE4439514A
Authority: DE
Inventors: Herman Johannes Lameris
Original assignee: LENTJES STANDARD FASEL BV; Standard Fasel Lentjes BV
Current assignee: LENTJES STANDARD FASEL BV; Standard Fasel Lentjes BV
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2014-11-05
Also published as: DE4439514A1; JPH07260390A; JP3582741B2; NL9302034A; NL194891C; NL194891B; US5671807A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines warmen Mediums nach dem Oberbegriff von An spruch 1.The present invention relates to a device for Cooling a warm medium according to the generic term of An saying 1.

Kühlvorrichtungen für heiße Gase werden unter anderem von dem Anmelder in großem Maße auf dem Markt zu Anwendungen in z. B. Vergasungsprozessen und ähnlichem angeboten, die z. B. in der Praxis von Ölfirmen verwendet werden.Cooling devices for hot gases are among others from the applicant to a large extent in the market for applications in z. B. gasification processes and the like offered that e.g. B. used in practice by oil companies.

Die US 4,245,696 offenbart eine solche Vorrichtung zum Kühlen eines warmen Mediums nach der eingangs genannten Art. Zu diesem Zweck sind in einem Behälter mehrere Rohr leitungen angeordnet, durch die das warme Medium strömt. Um die Rohrleitungen herum strömt ein Kühlmittel. Die Rohrleitungen münden über eine entsprechende Platte in eine Vorratskammer für das warme Medium. Diese Platte muß zum einen die Rohrleitungen tragen. Wegen des großen Ge wichts der Rohrleitungen sollte die Platte hierfür eine große Dicke aufweisen. Ferner dient die Platte dazu, das warme Medium vom Kühlmittel zu trennen. Wegen der großen Temperaturunterschiede zwischen warmen Medium und Kühl mittel sollte die Platte hierfür jedoch eine geringe Dic ke aufweisen. Aufgrund dieser unterschiedlichen Anforde rungen werden bei der bekannten Vorrichtung zwei Platten verwendet: eine dünne Rohrleitungsplatte und eine dicke Stützplatte. Die (dünne) Rohrleitungsplatte trennt das warme Medium vom Kühlmittel. Die (dicke) Stützplatte trägt das Gewicht der Rohrleitungen. Die Stützplatte ist von der Rohrleitungsplatte beabstandet; die Rohrleitungen erstrecken sich durch die Stützplatte hindurch zur Rohr leitungsplatte. Diese sind mit Ringen an der oberen, d. h. der Rohrleitungsplatte abgekehrten Seite befestigt.US 4,245,696 discloses such a device for Cool a warm medium according to the above Art. For this purpose there are several pipes in one container lines arranged through which the warm medium flows. A coolant flows around the pipes. The Pipelines open into a corresponding plate a pantry for the warm medium. This plate must on the one hand carry the pipelines. Because of the big Ge weight of the pipes, the plate should be one have great thickness. Furthermore, the plate serves the separate warm medium from coolant. Because of the big one Temperature differences between warm medium and cool medium, however, the plate should have a small dic ke have. Because of these different requirements stungen two plates in the known device used: a thin pipe plate and a thick one Support plate. The (thin) pipe plate separates this warm medium from the coolant. The (thick) support plate carries the weight of the piping. The support plate is spaced from the tubing plate; the pipes extend through the support plate to the tube line plate. These are with rings on the top, i.e. H. attached to the pipe plate facing away.

In der Praxis ergeben sich bei dieser bekannten Kühlvor richtung einige Probleme, wobei die nachfolgenden die Wichtigsten sind:
In practice there are some problems with this known cooling device, the most important of which are as follows:

- due to a malfunction of the cold water flow the water used as a coolant can boil, which greatly reduces the cooling capacity.
- due to tensions in the relatively thick Me tall parts of the support plate, especially with tempera door fluctuations caused by a malfunction and / or interruption of the cooling water flow and while installing and removing the cooling device are caused; and
- due to a high value that the absolute tem can reach temperature values on some metal parts, wear and cracks.

Die Erfindung möchte hier Abhilfe schaffen.The invention seeks to remedy this.

Dies erreicht die Erfindung durch den Gegenstand von An spruch 1. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention achieves this through the subject matter of An saying 1. Preferred embodiments of the invention result themselves from the dependent claims.

Danach sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Kühlen eines warmen Mediums vor, mit: einem Behälter, in dem ein Bündel von einigen Rohrleitungen angeordnet ist, um wel ches ein Kühlmittel strömt; einer Rohrleitungsplatte, durch welche die Rohrleitungen des Bündels in eine/n Kam mer bzw. Vorratstank des warmen Mediums münden; einer mit einem Abstand zur Rohrleitungsplatte angeordneten Stütz platte, welche die Rohrleitungen stützt und durch welche sich die Rohrleitungen erstrecken; und einem oder mehre ren Verbindungselementen, die jeweils zwischen der/den Rohrleitung/en und der Stützplatte an der unteren, d. h. der Rohrleitungsplatte gegenüberliegenden, Seite der Stützplatte angeordnet und mit Löchern versehen sind, um einen Durchfluß des Kühlmittels zu ermöglichen.The invention then provides a device for cooling of a warm medium, with: a container in which a Bundle of some piping is arranged to wel a coolant flows; a pipe plate, through which the pipes of the bundle came into a / n mer or storage tank of the warm medium open; one with a distance from the pipe plate arranged support plate which supports the pipes and through which the pipelines extend; and one or more ren connecting elements, each between the / the Pipe / s and the support plate on the lower, d. H. opposite the piping plate, side of the Support plate are arranged and provided with holes to to allow a flow of the coolant.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung überwindet somit ein oder mehrere der obenerwähnten Probleme, aufgrund der Tatsache, daß der ringförmige Spalt zwischen einer Rohr leitung und einer Stützplatte vergrößert werden kann, ferner daß die Temperaturspannung an der Einlaßseite der Rohrleitungen verringert wird, die sich an der Unterseite der Stützplatte an dem Punkt bildet, an dem die Rohrlei tungen durchgeführt werden, weil der Abtransport uner wünschten Dampfes beschleunigt wird. Dabei kann die ther mische Spannung an der Vorderseite um mehr als einen Fak tor zwei reduziert werden. Schweißen an der Rückseite der Stützplatte kann vermieden werden, wodurch eine kompakte re Anordnung der Rohrleitungen möglich ist und ferner die nicht-unterstützten Bereiche zwischen den Einlaßrohrlei tungen kleiner werden. Weil die Einlaßseite dünner ausge führt werden kann, wird außerdem eine niedrigere absolute Temperatur auf der heißen Seite an der Vorderseite mög lich.The cooling device according to the invention thus overcomes or more of the problems mentioned above due to Fact that the annular gap between a tube line and a support plate can be enlarged, further that the temperature voltage on the inlet side of the Piping is reduced, located at the bottom the support plate at the point where the Rohrlei operations are carried out because the removal is essential desired steam is accelerated. Ther can ther mix tension on the front by more than a factor gate two can be reduced. Welding at the back of the Support plate can be avoided, making it compact re arrangement of the pipes is possible and also the unsupported areas between the inlet pipes cuts become smaller. Because the inlet side is thinner can also lead to a lower absolute Temperature on the hot side at the front possible Lich.

Weitere Vorteile, Merkmale und Details der Erfindung wer den in dem Licht der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in bezug auf die beigefügte Zeich nung erläutert, die folgendes darstellt:Further advantages, features and details of the invention who more preferred in the light of the following description Exemplary embodiments with reference to the attached drawing explained, which represents the following:

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise aufgebrochen und im Querschnitt eines ersten bevorzugten er findungsgemäßen Ausführungsbeispiels; Fig. 1 is a side view, partially broken away and in cross section of a first preferred embodiment according to the invention;

Fig. 2 ist eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des Details II der Fig. 1; Fig. 2 is a partially broken side view of detail II of Fig. 1;

Fig. 3 ist eine teilweise aufgebrochene Perspektivan sicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und Fig. 3 is a partially broken perspective view of a second preferred embodiment of the inventive device; and

Fig. 4 ist eine Sicht entlang der gestrichelten Linie IV der Fig. 3. FIG. 4 is a view along the dashed line IV of FIG. 3.

Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 1) umfaßt einen Behälter 1, in dem ein Bündel spiralförmiger Rohrleitungen 2 plaziert ist. Der Behälter hat einen Auslaß für das Kühlmedium. Die Rohrleitungen 2 sind an einigen Sammelköpfen 4 befestigt, welche mit einer Auslaßrohrleitung 5 des Gases verbunden sind. Die Rohrleitungen 2 werden durch eine verstärkte Stützplatte 7 gestützt und ragen durch Öffnungen 6 daraus hervor. Die Enden der Rohrleitungen werden in einer Rohr leitungsplatte 8 gesichert, die z. B. durch Schweißverbin dungen 9 an die Stützplatte 7 festgeschweißt ist. Die Stützplatte ist mit dem Behälter 1 verschweißt. Die Rohr leitungen 2 werden vorzugsweise an der den Rohrleitungen gegenüberliegenden Seite der Rohrleitungsplatte ver schweißt, so daß das Schweißen vereinfacht ist.A first preferred embodiment of an inventive device ( Fig. 1) comprises a container 1 in which a bundle of spiral pipes 2 is placed. The container has an outlet for the cooling medium. The pipes 2 are attached to some collecting heads 4 , which are connected to an outlet pipe 5 of the gas. The pipes 2 are supported by a reinforced support plate 7 and protrude therefrom through openings 6 . The ends of the pipes are secured in a pipe plate 8 , the z. B. is welded by weldings 9 to the support plate 7 . The support plate is welded to the container 1 . The pipe lines 2 are preferably welded ver on the opposite side of the pipe plate, so that the welding is simplified.

Die Stützplatte 7 ist darüberhinaus an einem Behälter 10 gesichert, welcher eine Kammer 11 für warmes Gas umfaßt. Diese Kammer 11 wird mit einer Zuführung 12 für das warme Gas versehen und ist an der Innenseite mit einer dicken Schicht an Isolationsmaterial bedeckt, die auch dazu dient, daß der Behälter 10 ausreichenden Widerstand gegen den Gasdruck aufbringt.The support plate 7 is also secured to a container 10 which comprises a chamber 11 for warm gas. This chamber 11 is provided with a supply 12 for the warm gas and is covered on the inside with a thick layer of insulation material, which also serves to ensure that the container 10 has sufficient resistance to the gas pressure.

An der anderen Seite der Rohrleitungsplatte wird auch ein Ring 20 mit Löchern 21 zwischen einer Rohrleitung 2 und der Stützplatte 7 montiert, so daß das Kühlmittel in ausrei chender Menge (Pfeile F) in den Bereich S zwischen der Rohrleitungsplatte und der Stützplatte strömen kann. Das Kühlmittel wird über eine Rohrleitung 15 mit einem relativ großen Querschnitt durch die Stützplatte 7, an der die Rohrleitung festgeschweißt ist, durch die Öffnungen 16 in den Bereich S transportiert, wobei nahe dem Ende die Rohr leitungsplatte 8 gesichert ist.On the other side of the pipe plate, a ring 20 with holes 21 is mounted between a pipe 2 and the support plate 7 , so that the coolant can flow in sufficient amount (arrows F) in the area S between the pipe plate and the support plate. The coolant is transported via a pipe 15 with a relatively large cross section through the support plate 7 , to which the pipe is welded, through the openings 16 into the area S, the pipe plate 8 being secured near the end.

In einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel (Fig. 3 und 4) wird das Kühlmittel über eine Verbindung 31 in einen Bereich zwischen einer Rohrleitungsplatte 32 und einer Stützplatte 33 geleitet und über eine Auslaßverbin dung 34 aus dem Wärmetauscher 35 transportiert. Das warme oder heiße Gas wird über eine Verbindung 36 eingeleitet, über gerade Rohrleitungen 37 durch diesen Bereich und den verbleibenden Teil aus dem Wärmetauscher 35 abgeleitet und an einer Auslaßverbindung 39 ausgeschleust. Die Rohrleitun gen 37 sind in einer Stützplatte 33 durch Ringe 38 an der anderen Seite der Rohrleitungsplatte 32 gesichert, wobei die Ringe vorzugsweise an der Stützplatte 33 festgeschweißt werden.In a second exemplary embodiment according to the invention ( FIGS. 3 and 4), the coolant is passed via a connection 31 into an area between a pipe plate 32 and a support plate 33 and is transported out of the heat exchanger 35 via an outlet connection 34 . The warm or hot gas is introduced via a connection 36, discharged via straight pipes 37 through this area and the remaining part from the heat exchanger 35 and discharged at an outlet connection 39 . The Rohrleitun conditions 37 are secured in a support plate 33 by rings 38 on the other side of the pipe plate 32 , wherein the rings are preferably welded to the support plate 33 .

Claims

1. Device for cooling a warm medium, with:

1. - A container ( 1 ) in which a bundle of several ren pipes ( 2 , 37 ) is arranged, around which a coolant flows;
2. - a pipe plate ( 8 , 32 ) through which the pipes ( 2 , 37 ) of the bundle open into a chamber ( 11 ) for the warm medium;
3. - a support plate ( 7 , 33 ) arranged at a distance from the pipe plate ( 8 , 32 ), which supports the pipe lines ( 2 , 37 ) and through which the pipe lines ( 2 , 37 ) extend; and
4. one or more connecting elements ( 20 , 38 ) which are provided with holes ( 21 ) in order to allow the coolant to flow through,
characterized in that the connecting element (s) ( 20 , 38 ) between the pipe (s) ( 2 , 37 ) and the support plate ( 7 , 33 ) on the side of the support plate ( 7. 33 ) opposite the pipe plate ( 8 , 32 ) , 33 ) is / are arranged.

2. Cooling device according to claim 1, wherein each pipe ( 2 , 37 ) has a helical shape and is connected to a head part ( 4 ).

3. Cooling device according to one of claims 1 or 2, wherein the chamber ( 11 ) is provided with a thicker layer of insulation material ( 13 ).

4. Cooling device according to one of claims 1, 2 or 3, wherein each connecting element ( 20 , 38 ) on the support plate ( 7 , 33 ) is welded.